Проектирование двухступенчатого планетарного редуктора (максимальный момент на тихоходном валу - 3500 Нм, частота вращения - 72 об/мин), страница 6

Рабочая длина шпонки  при скругленных торцах равна , где  - ширина шпонки.

Допускаемые напряжения для шпонки назначают в зависимости от предела текучести  материала шпонки или сопряженных деталей, если их прочность ниже прочности шпонки:

При нереверсивной мало изменяющейся нагрузке . Для шпонок выбираем сталь Ст6 с пределом текучести

Расчет шпонки на выходном валу:

Расчет шпонки на входном валу:

III.  Расчет круглых штифтов:

Штифты удобно устанавливать с торца ступицы. Отверстия под эти штифты изготавливаются при сборке, в сопряжении обеспечивают посадку с натягом . Диаметр штифтов , где  - диметр вала в соответствии с ГОСТ 3128-70. Размер . Число штифтов, необходимое для передачи заданного максимального момента, определяется по формуле:

, где напряжение смятия:

Выбираем для штифтов материал: сталь 45 с пределом текучести .

Коэффициент запаса при не реверсивной нагрузке при мало изменяющейся нагрузке .

Принимаем

Быстроходная ступень:

Принимаем количество штифтов равным

Тихоходная ступень:

Принимаем количество штифтов равным

Расчет муфт

II.  Выбор муфты для соединения вала быстроходной ступени с валом приводного механизма:

Выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту (ГОСТ 21424-75). Ее выбор производится в зависимости от диаметра вала и передаваемого крутящего момента: , где - наибольший длительно действующий момент, - табличное значение передаваемого крутящего момента и k - коэффициент, учитывающий режим работы.        Для данного редуктора примем k=1,2; =175,18 Нм. Тогда .

По таблице 13.2 [6] подбираем муфту со следующими параметрами: , . Муфта упругая втулочно-пальцевая 250-32-I.2 – в соответствии с ГОСТ 21424-75.

Исходя из них, выбираем размеры и количество пальцев: .

При работе муфты в условиях смещений валов возникает радиальное усилие, нагружающее вал, принимаемое условно равным , где  - окружное усилие, действующее на пальцы муфты, равное , тогда:

III.  Расчет соединительной компенсирующей муфты:

Ввиду того, что мы имеем дело с нестандартной муфтой, диаметр ее зубчатого венца может быть найден по эмпирической формуле , где - крутящий момент, передаваемый муфтой, Нм,  - отношение рабочей ширины зубчатого венца к расчетному диаметру (рекомендуется ),  - коэффициент, зависящий от твердости активных поверхностей зубьев муфты.

По ГОСТ 92-8764-76: выбираем параметры зубчатой муфты по крутящему моменту:

Для быстроходной ступени:

Для нашего случая .

Для тихоходной ступени:

Для нашего случая .

IV.  Выбор соединительной компенсирующей муфты для тихоходного вала:

Выбираем зубчатую муфту по ОСТ 92-8764-76. Размеры муфты выбираем по таблице 13.1 [6]. Ее выбор производится в зависимости от диаметра вала и передаваемого крутящего момента: , где - наибольший длительно действующий момент, - табличное значение передаваемого крутящего момента и k - коэффициент, учитывающий режим работы.     Для данного редуктора примем k=1,2; =3500 Нм. Тогда .

Исходя из диаметра вала и величины момента передаваемой муфтой , диаметр окружности выступов муфты , впадин - . Длина зубчатой втулки  ориентировочно определяется из соотношения , принимаем l=112 мм. При работе муфты в условиях смещений соединяемых валов возникает неуравновешенная радиальная сила  и момент , нагружающие вал:

.

10. РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТНЫХ БОЛТОВ

Имеем следующую систему сил и моментов:

• на втулочно-пальцевой муфте - ;
• на быстроходном валу - ;
• на тихоходном валу - ;
• на зубчатой муфте – .

составим расчетную схему (см. рис2.).

I.  Определение внешних нагрузок, действующих на болт в групповом болтовом соединении

Считая, что предварительная затяжка одинакова для всех болтов и обеспечивает не раскрытие стыка при действии внешних нагрузок, и, предполагая, что нагрузка между болтами и по поверхности стыка изменяется по линейному закону, получают наибольшую растягивающую внешнюю силу, действующую на болт:

Исходя из схемы, произведем некоторые вычисления:

II.  Определения силы затяжки и расчетной осевой силы болта группового соединения.

В расчетной практике принимают:

где  - коэффициент затяжки  при ;  - коэффициент внешней нагрузки ;

Принимаем для нашего расчетного случая u=2,5, а c=0,25